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1、目录目录1 机械设计课程设计任务书.2 2 传动方案的分析.3 3 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算.4 一、电动机的选择4 二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配4 三、运动参数和动力参数计算5 4 传动零件的设计计算.6 一、V 带传动设计6 二、渐开线斜齿圆柱齿轮设计10 （一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表10 （二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表14 （三）斜齿轮设计参数表19 5 轴的设计计算.20 一、轴的结构设计21 二、轴的结构设计24 三、轴的结构设计26 二、校核轴的强度28 6 轴承的选择和校核.33 一、轴承的选择和校核33 7 键联接的选择和校核.35 一、
2、轴大齿轮键35 8 联轴器的选择.35 9 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择.35 一、传动零件的润滑35 二、减速器密封36 10 减速器箱体设计及附件的选择和说明.38 一、箱体主要设计尺寸38 二、附属零件设计40 11 设计小结.45 12 参考资料.45111 机械设计课程设计任务书机械设计课程设计任务书一、题目：设计铸造车间型砂输送机的传动装置。要求：输送机由电机驱动， 经传动装置驱动输送带移动。要求电机轴与工作机鼓轮轴平行，整机使用寿命 为 5 年，每天两班制工作，每年工作 300 天，工作时不逆转，载荷平稳，允许 输送带速度偏差为5%。工作机效率为 0.95，要求有过载保护，
3、按单件生产设 计。二、原始数据： 输送带拉力 F: 3000 N 输送带速度 v: 1.2m/s 鼓轮直径 D：440mm三、设计内容： 1设计传动方案； 2减速器部件装配图一张(0 号图幅)； 3绘制轴或齿轮零件图一张； 4编写设计计算说明书一份。22 传动方案的分析传动方案的分析本设计中采用原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动。第一级传动为带传动。带传动承载能力较低，传递相同转矩时，结构尺寸较大，但具有传动平稳，能缓冲吸振，可用于大中心距传动等优点，故可用于高速级，即电机输出端。第二级传动为展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器。二级斜齿圆柱齿轮减速器 的传动比一般为 814，
4、结构简单，应用广泛。由于斜齿轮能提高齿轮啮合重合 度，传动平稳，强度高，故采用的是双级斜齿齿轮传动。但展开式由于齿轮相 对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大的刚度。33 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择一、电动机的选择1.确定电动机类型确定电动机类型按工作要求和条件,选用 y 系列三相交流异步电动机。 2.确定电动机的容量确定电动机的容量 （1）工作机卷筒上所需功率 Pw Pw = Fv/1000 =（3000*1.2/1000）KW=3.6KW (2)电动机所需的输出功率 为了计算电动机的所需的输出功率Pd，先
5、要确定从电动机到工作机之间的 总功率总。设1、2、3、4、5分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精 度为7级）、滚动轴承、V形带传动、工作机的效率，由2表1-7查得1 = 0.99，2 = 0.98，3 = 0.99，4 = 0.95，5 = 0.95，则传动装置的总效率为总=1223345 = 0.99 x 0.982 x 0.993 x 0.95 x 0.95 =0.8326(3.6/0.8236)KW=4.37KW总w dPP3.选择电动机转速选择电动机转速 由表 13-2 推荐的传动副传动比合理范围普通 V 带传动 i带=24圆柱齿轮传动 i齿=35 则传动装置总传动比的合理范围为i
6、总=i带i齿 1i齿 2i总=（24）（35）（35）=（18100） 电动机转速的可选范围为 nd=i总nw=（18100）nw=18nw100nw=(1852.08710052.087)r/min= (937.5665208.7)r/min 根据电动机所需功率和同步转速，查2表 12-1，符合这一范围的常用同步转速有 3000、1500、1000。minr选用同步转速为 1500r/min 选定电动机型号为 Y132S-4二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配1.传动装置总传动比传动装置总传动比i总= nm / nw=1440/52.087
7、=27.6 式中 nm-电动机满载转速，1440 r/min;nw-工作机的转速，52.087 r/min。 2.分配传动装置各级传动比分配传动装置各级传动比i总=i带i齿 1i齿 24分配原则： （1）i带i齿（2）i带=24 i齿=35 i齿 1=（1.31.5）i齿 2根据2表2-3，V形带的传动比取i带 =2.3，则减速器的总传动比为i = 27.6/2.3=12 双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为i齿1 =i33. 14995. 31233. 1低速级的传动比i齿2 = i/i齿1 = 3三、运动参数和动力参数计算三、运动参数和动力参数计算 1.各轴转速计算各轴转速计算1440r/m
8、inmnn0n= nm / i带 = 626.09r/minn= n / i齿1 = 156.52r/minn= n / i齿 2 = 57.17r/min2.各轴输入功率各轴输入功率P0= Pd=4.37KWP= Pd4 = 4.370.95=4.15KWP= P23 =4.150.980.99=4.03KWP= P23 =4.030.980.99=3.91KW3.各轴输入转矩各轴输入转矩 T0 = 9550Pd/n0 =95504.37/1440=28.98NmT = 9550P/n =95504.15/626.09=63.30 NmT = 9550P/n = 95504.03/156.5
9、2=245.89 NmT = 9550P/n = 95503.91/57.17=653.15Nm表表 1 传动装置各轴运动参数和动力参数表传动装置各轴运动参数和动力参数表项目 轴号功率 kw转速minrn转矩mNT传动比50 轴4.37144028.982.3轴4.15626.0963.304轴4.03156.52245.89轴3.9157.17653.1534 传动零件的设计计算传动零件的设计计算一、一、V 带传动设计带传动设计1.设计计算表设计计算表 项目计算（或选择）依据计算过程单位计算（或确定） 结果(1)确定计 算功率 PcaPca=dAKP查1表 8-7Pca=1.24.37=5.
10、244kw(取=1.2)AKkw5.244(2)选择带 的型号查1图 8-11A 型(3)选择小 带轮直径1dd查1 表 8-6 及 8-8取1001ddmm100(4)确定大 带轮直径2dd=2dd带i1dd=2.3100=2302dd取标准值 224mm224(5)验算传 动比误差 iiddi idd12 %100i=(2.3-224/100)/2.3100%=2.6%2.6%(6)验算带速v10 60 1000dd nv=1001440/(601000)=7.54（57.5430 )sm 7.54(合格)(7)初定中心距0a)() 27 . 0(210dddda=(0.72)(100+2
11、24)0a=226.8648mm500(8)初算带长0L)(222100ddddaL)224100(250020Lmm1517602 12 4)( adddd15175004)100224(2 (9)确定带 的基准长度dL查1表 8-2取=16000Lmm1600(10)计算 实际中心 距离 （取整）a20 0LLaad215171600500a542mm542(11)安装 时所需最 小中心距（取mina整）dLaa015. 0min1120015. 0542mina=518mm518(12)张紧 或补偿伸 长量所需 最大中心距maxadLaa015. 0max1120015. 0542max
12、a=566mm566(13)验算 小带轮包角13 .5718012 1adddd3 .57542100224180116790度167(14) 单根 V 带的基 本额定功率0P查1表 8-4a 插值法由 A 型带，100，1dd14400nkw3128. 1120014401200145014. 132. 114. 10PkN1.3128(15) 单根 V 带额定 功率的增量0P查1表 8-4b 插值法由 A 型带，i=2.314400n1692. 0120014401200145015. 017. 015. 00PkN0.1692(16) 长度查1表 8-2由=16000L0.997系数LK
13、取99. 0LK(17)包角系数K查1表 8-5 插值法由小带轮包角=1671968. 017016716517096. 098. 098. 0K0.968(18)单位 带长质量 q查1表 8-3由 A 型带 q=0.10mkg0.10(19)确定 V 带根数 Z Locaca KKPPP PPZ007 . 3 99. 0968. 01692. 03128. 1244. 5Z4(20)计算初拉力0F2 0) 15 . 2(500qvKvZPFca27.14354. 710. 0) 1968. 05 . 2(454. 7244. 550020FN143.27(21)计算 带对轴的压力pF2sin
14、21 0ZFFp 80.11382167sin27.14342pFN1138.82.带型选用参数表带型选用参数表带型)(1mmdd)(2mmdd)(smv)(mma)(1)(根数Z)(NFpfeZBmm2) 1()(带轮宽A 型1002247.5454216741138.8653 3带轮结构相关尺寸带轮结构相关尺寸项目计算（或选择）依据计算过程单 位计算 （或确 定）结 果(1)带轮 基准宽 bd查1表 8-10由 A 型带，取 bd=11.0mm118(2)带轮槽宽 b查1表 8-102tan2pahbb13.066238tan3211bmm13(3)基准 宽处至齿 顶距离 ha查1表 8-
15、1075. 2minahmm3(4)基准 宽处至槽 底距离 hf查1表 8-107 . 8minfhmm9(5)两 V 槽间距 e查1表 8-103 . 015emm15(6)槽中 至轮端距 离查1表 8-109minfmm10(7)轮槽 楔角 查1表 8-10因1181001dd所以；134因，1182242dd所以238度=114=238(8)轮缘 顶径adahdd2223032224admm230(9)槽底 直径fdfhdd2220692224fdmm206(10)轮缘 底径 D121fdD查GB/T 104122002，取 =106min1861022061Dmm186(11)板孔 中心直径 D0)(5 . 0110dDD118)50186(5 . 00Dmm118(12)板孔 直径 d0)()3 . 02 . 0(110dDd8 .402 .27)50186()3
